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【新疆理化所只吸油不吸水材料】科研人員以廉價的商業化非氟類有機矽烷為主要原料,通過控制矽烷的水解和凝膠化過程,製備出三元矽氧烷海綿。與傳統的矽氧烷類海綿相比,三元體系海綿表面含有大量非極性基團和較高的粗糙度,賦予材料超疏水、超親油的效果:與水的接觸角超過150°,可吸附自身6-14倍重量的有機溶劑和諸多油類化合物(包括原油、汽油、柴油、葵花籽油等),且具有優異的力學性能,在15次80%壓縮形變下材料的永久變形率低於25%。
【可充電的紙進展】在瑞典Linköping University科研人員的努力下,導電聚合物塗層封裝的納米纖維素製備的紙成為了可以存儲大量電荷的「紙電池」(power paper),只需一張寬15cm、厚0.1mm的新型『紙電池』,就可以存儲1法拉電容的電荷(類似於超級電容器),而且其能夠反覆充電上百次,且充電只需數秒鐘。
【可檢測汞汙染的聚合物】來自弗林德斯大學(The Flinders University)的Justin Chalker博士開發了一種可以檢測和吸收水體或土壤汞汙染的新型聚合物:Sulfur-Limonene Polysulfide。
【多孔材料】加州大學科研人員通過四年研究獲得了一種多孔材料,可用於有汙染分離處理、化學洩漏和海水淨化處理。這種材料的製備原料來自蔗糖,通過特殊工藝獲得具有強疏水能力的多孔材料,但是它可以吸附其它物質,比如汙染物,吸附能力可達自身重量的25倍。通過研究,這種材料還可用於飛機和衛星的塗層中,或者用於無人飛行器的電磁屏蔽系統等。
【超強纖維狀人工肌肉材料】復旦大學教授慧勝課題組成功製備了一種新型的纖維狀人工肌肉材料,為實現高性能的驅動和敏感器件及應用提出了全新的思路。其收縮強度是人類骨骼肌的10倍,甚至高於植物界響應最快的植物——食蠅草的「捕食」速度,因此在驅動和智能響應領域中有巨大的應用前景。
【可當顯示屏的衣服】–近期韓國科研人員巧妙地將LED材料與PET纖維複合製備出柔軟可穿戴的LED纖維材料,研究人員希望通過此項技術降低可穿戴顯示屏的成本從而促進市場化。
【可行走水凝膠材料】科研人員在《Nature Materials》上發布文章介紹了一種可「行走」的水凝膠材料,可以像人工肌肉一樣伸展收縮,最大的特點是對溫度的響應速度超快。
【蘭化物所超高強度水凝膠材料進展】該水凝膠具有新穎的共價鍵與配位鍵雙交聯的結構形式,其中的化學交聯形成惰性的水凝膠交聯網絡,接著利用鐵離子-羧酸根的配位鍵作為動態的交聯形式,在受到外界的應力後,可動態地斷裂配位鍵以耗散能量,從而大大提高水凝膠的機械性能。
【目前發現世上最強的生物材料】英國樸茨茅斯大學(University of Portsmouth )的研究人員發現帽貝的牙齒強度達到6.5GPa(用AFM原子力顯微鏡測試),為迄今為止強度最高最堅固的生物材料,科研人員希望可以仿製帽貝牙齒中的纖維狀結構,並將之用於車、船、以及飛機機體等高性能工程應用領域。
【最輕氣凝膠】東華大學製備出世界上最輕的氣凝膠材料:利用普通的靜電紡納米纖維膜材料開發出一種超輕、超彈的纖維氣凝膠,經中國計量認證結果顯示,這種纖維氣凝膠的固態材料密度僅為0.12毫克每立方釐米。
【活性聚合ATRP進展:無需金屬催化劑】加州大學的科研人員利用光催化劑在光的作用下實現了新型的ATRP活性聚合,無需再利用金屬催化劑,不僅能用活性可控制備均聚物,而且還可以活性可控制備嵌段共聚物。
【聚鄰亞芳基聚合物】科研人員首次通過芳炔聚合得到了結構特殊的聚鄰亞芳基聚合物Poly(ortho-arylene)s,在此之前還未有人成功聚合這種活性很高的芳炔單體。
塑料橡膠:
【商業橡膠實現自修復】德國科研人員通過助劑實現了已經商業化的溴化丁基橡膠在被剪斷後自癒合,並且橡膠在自修復後力學性能優異,有望用於今後的汽車輪胎產品自修復。
【會消化塑料的蟲子】國內科研專家和史丹福大學專家合作另闢蹊徑,為解決困擾全球的泡沫塑料汙染找到了新的鑰匙。科學家發現常見的黃粉蟲(擬步甲幼蟲,The tiny worm, which is the larvae form of the darkling beetle)能夠安全的降解聚苯乙烯泡沫塑料以及其它形式的PS塑料。根據項目研究人員Wei-Min Wu介紹,黃粉蟲能夠以泡沫塑料為食,在消化過程中內臟中的微生物會降解這些塑料。
【發電橡膠】Ricoh公司宣布製備出一種高效率的發電橡膠(Energy-Generating Rubber),可以把施加在材料上的機械壓力轉變成電能,據了解這類材料叫做【壓電材料Piezoelectric materials 】,有望用作壓力傳感器和可穿戴設備應用中。
【科研人員發明柔性橡膠鍵盤】–紐西蘭奧克蘭大學的科研人員開發出了一種柔性、流線型、可伸縮、可編程的橡膠鍵盤,可開發基於這項研究的可穿戴/傳感技術和其它產品。
【自修復導電凝膠材料實現電路自癒合】–科研人員發出一種不需要外部的刺激即可自我修復的凝膠材料,能夠自行修復因反覆摺疊或彎曲產生裂痕的電路,使其重新連通導電。
【可完全降解的塑料】美國的研究人員已經開發出了一種新型的塑料,這種塑料能夠在加熱一個小時之後轉換為原來的原料狀態。也就是說,這種新型材料能夠完全回收再利用,它能改變我們對塑料的使用和回收利用方式。來自美國科羅拉多州立大學的研究人員開發的的這種新型聚合物由γ-丁內酯(GBL)構成,這種物質還存在於強力膠清潔劑中。
【生物可降解電子顯示器】來自University of Missouri的科研人員揭露可以通過多肽自組裝作為電子顯示器模板,使其能夠使其滿足顯示器發光的需求。科研人員表示這項研究開創了創建可降解生物電子顯示技術的第一步。
【智能塑料鍵盤】喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)發明可自充電、防水、防塵和具有識別用戶功能的新型智能電腦塑料鍵盤。
【可降解晶片】科研人員在《自然通訊》上發表成果,使用生物可降解材料製備出一種電子晶片。該晶片原料是一種稱為纖維素納米纖維(cellulose nanofibril ,CNF)的木材纖維,通過環氧樹脂保護CNF材料不被水浸溼提高晶片耐環境性。
【新技術:塑料加蛋清即可實現抗菌塑料】–研究人員測試對比了3種非傳統的塑料添加劑—蛋白、乳清及大豆蛋白,將上述材料分別於PE塑料混合,後測試共混改性後的PE塑料抗菌性能,發現當蛋清中的蛋白質與傳統增塑劑混合時,可顯示出明顯的抗菌性能。
【又輕又硬的塑料複合材料】島國某公司研發出一種又輕又硬的塑料複合材料,與PC、PP、鈦合金、鋁合金和鋼相比較,當獲得相同硬度時,上述複合材料所需的質量最低。
【斯坦福發明高效低成本空氣淨化器】聚丙烯腈PAN製備的纖維材料可用作透明空氣淨化器,有效除PM2.5。材料透明、高氣體流動性、淨化高效性和低成本,所以很適合用作淨化空氣的紗窗。
【製備更小的矽膠微球技術】通過超聲噴霧裝置將反應液霧化,通過惰性氣流將微小液滴帶入加熱器中在氣流中快速聚合形成微球。矽膠具有良好的生物相容性、疏水性和化學穩定性,如果能把矽膠做成與血紅細胞類似大小的微球,或許可用於藥物載體和體內成像等醫療用途。
【最新製備防滑鞋的新型方法】–研究人員通過熱塑性聚氨酯彈性體TPU與玻璃纖維巧妙的製備了一種超級防滑的鞋底材料,方法是製造一種類似具有微小「釘子」的表面。
【成本更低的聚乳酸PLA生產技術】–魯汶(KU Leuven Centre)表面化學與催化研究中心的研究人員們稱,他們找到了一種更加簡單、便宜的方法來製造PLA,而且不產生廢物。這次研究人員發現了一個可通過特殊的沸石(zeolite)催化反應將乳酸轉變為丙交酯(生產PLA的單體),而這一生產過程不僅提高了效率,降低了成本,而且降低了副產物廢棄物的排放和金屬催化劑的使用。研究發表在《科學》期刊上,目前技術已經轉讓給某化工企業進行工業化生產。
【首款壁虎仿生幹膠帶】卡內基梅隆大學教授 Metin Sitti等人組成的研究小組及其公司nanoGriptech, Inc. 研發成功並推出了類似壁虎腳趾微觀結構的三款「Setex」品牌高粘性仿生幹膠帶。
【土耳其美女博士發明可自動除冰的新型瀝青材料】–據了解,在實驗室測試中,新型瀝青會持續在兩個月內釋放鹽分,可持續融化冰面。研究人員表示在實際路面使用時效果可以持續更久。
【國外利用藻類植物製造柔性泡沫可製作瑜伽墊】–收穫的藻類生物體隨後進行脫水曬乾,聚合成丸粒,然後與其它材料組合最終形成一種柔性海綿泡沫。
【日本發明柔軟矽橡膠電晶體,美女高跟鞋踩不爛】日本國家先進工業科學技術研究所(AIST)開發出了一種據稱和布料一樣柔軟強韌的電晶體。這種電晶體的大多數元件都由橡膠或凝膠製成,因此可彎曲。作為結果,該電晶體抗拉強度高,並且對彎曲和拉伸耐受性很高。
塗料膠黏劑:
【科研人員仿生發明水下用強力膠黏劑】–美國加州大學研究人員受貽貝的啟發合成出一種粘性很強的水下粘合劑比此前的同類產品粘性至少高出10倍,同時有望被用於牙醫業、納米技術、水下維修等領域。
【美國發明完全無機塗料要顛覆聚合物塗料嗎】–美國約翰•霍普金斯大學的研究人員開發出一種新型環保玻璃塗料,可以反射陽光,保持建築物的涼爽並使其更為堅固耐用。不像丙烯酸、聚氨酯或環氧塗料,這種塗料幾乎完全是無機的,比其他含有機化合物的塗料更加耐用。
【透明製冷塗層】美國史丹福大學科研人員發明一種透明製冷塗層材料,可以在不影響太陽能電池板吸收陽光性能的同時為其降溫,從而提高太陽能電池的工作效率及持久性。
生物醫用:
【超級止血材料】美國FDA批准軍用戰場止血產品民用化,通過注射器將醫用高分子材料注入傷口即可在20s內快速止血,適合緊急救助。
【江蘇奧康尼PEEK人工關節重大進展】採用聚醚醚酮無塵精密注塑核心工藝,參照國人關節特點打造「全有機」的高分子材料人工關節,目前已申請了涵蓋髖、膝、肩、踝等各個關節部位的35項發明專利和實用新型專利,大部分專利已獲授權。項目已完成產品定型,即將啟動臨床試驗。
【人工血管進展】上海大學的研究人員通過將微壓印和電子紡絲技術首次開發出了一種三層人工血管組織,這種新型的血管組織可以有效幫助研究人員可以利用多種分離材料,具有一定的機械強度並且可以促進新細胞生長。
【智能水凝膠繃帶有助於損傷修復】麻省理工科研人員開發出一種水凝膠材料,可以與載藥系統、諸如溫度傳感器、LED燈元件以及其它電子設備協同使用,成為一種智能化的水凝膠材料,可用於生物醫用領域,比如智能創傷敷料
超疏水材料:
【新型不含氟超疏水塗料】萊斯大學研究人員通過低表面能烷基支鏈羧酸材料修飾氧化鋁納米顆粒獲得具有強疏水能力的塗層材料(水接觸角達到155度)。
【耐刮檫超級疏水塗層】英國倫敦大學研發人員在science上發表了一篇關於超疏水塗層的研究進展,通過疏水塗料和膠黏劑組合,實現了耐刮擦超疏水塗層,該技術應用廣泛。
【連水蒸氣也不沾的材料】美國賓夕法尼亞州立大學研究人員最新開發出一種連水蒸氣也不沾的新型納米材料,真正做到「滴水不沾」。相關論文第一作者戴賢明指出,除了矽材料外,金屬、玻璃、陶瓷和塑料也可用來設計此類不沾水材料。在工業上,此類材料具有重要應用價值,比如,可用來提高發電廠換熱器的冷凝換熱性能,還可防止機翼結冰和結霜造成的安全事故等。
石墨烯:
【生物醫用石墨烯用來補牙】Graphene高強度特性和良好的生物相容性引起了生物醫用材料科研人員的興趣,比如,羅馬尼亞相關科研人員近期發布論文公布了他們對石墨烯在牙科領域應用的生物安全性研究,通過這種材料不同形式來測試其對牙齒的毒性,確定石墨烯有望被用來製成更耐用的牙科材料。
【光碟機動材料】南開大學化學學院陳永勝教授和物理學院田建國教授領導的科研團隊經過3年的研究,獲得了一種特殊的石墨烯材料,這種材料可在包括太陽光在內的各種光源照射下驅動飛行,其獲得的驅動力是傳統光壓的1000倍以上,「光動」飛行或將成為可能。
【中科院發明輕如氣球硬如金屬的超級材料】–密度低達1 mg*cm-3,比表面積高達1000 m2*g-1,壓縮模量達100MPa,可支撐自身重量的40000倍,沒有發生明顯形變,具有超高彈性,壓縮形變95%以上,循環1000次後幾乎可完全恢復。具有超疏水特性,但吸附有機溶劑可達自身重量600倍以上。
【石墨烯新製備方法】英國蘇格蘭格拉斯哥大學(University of Glasgow)的研究人員發現一種能夠大量生產石墨烯薄膜的新方法。在石墨烯薄膜的製造過程中,由於基板的成本直接影響到石墨烯本身的最終成本,因此,研究人員借用了製造鋰離子電池的材料,據稱可使基板成本大幅降低到大約只有先前使用材料的1/100。
3D列印:
【3D列印革命性CLIP技術】被3D列印界稱為2015年迄今為止最大的新聞:Carbon3D公司開發出3D列印新技術——CLIP技術,據悉,與現有的其它3D列印技術比較,CLIP技術可以提高25至100倍的列印速度,國外媒體稱之為3D列印革命性的突破技術。
【相同材料成型後不同部位彈性不同】迪士尼用3D列印技術改變材料的結構,使得同一種材料列印出來的不同部位彈性不相同,比方說他們列印出了一隻玩具兔,耳朵和身子都是使用同一種材料,但是耳朵是柔軟的,身體卻是硬的。
【3D列印面臨的環境問題】加州大學研究人員們發表論文稱斑馬魚胚胎接觸一些3D列印部件時以驚人的速度死亡,這項研究結果將3D列印材料對於環境影響的問題凸顯了出來,尤其是那些回收的列印材料。
【3D列印醫用】德國弗朗霍夫雷射技術研究所研究人員成功利用3D列印技術製造出人造血管,這一技術突破有望廣泛應用在治癒皮膚創傷、人工皮膚再造和人造器官等醫學領域。
其他進展:
【科研人員首次製備出多孔液體材料】英國Queen's University Belfast (QUB)的科研人員近日在Nature發布成果表示他們造出一種多孔結構的液體材料(porous liquid),這種孔洞材料不像普通多孔材料那樣容易被它們的溶劑填充,而是可以形成永久的孔洞,有望提高氣體或其他物質在液體材料中的溶解度(吸附),比如用於CO2和甲烷捕捉。
【2015年諾貝爾化學獎】–Tomas Lindahl, Paul Modrich和Aziz Sancar三人獲2015年諾貝爾化學獎,獲獎理由是「DNA修復的機制研究」。
【堪比石墨烯的硼烯】來自美國阿貢國家實驗室、中國南開大學、紐約州立大學石溪分校、美國西北大學的科學家首次獲得了只有單原子厚度的二維硼材料——「硼烯」。該材料因其優越的電學、力學、熱學屬性,被科學界寄予厚望,或將成為繼石墨烯之後又一種「神奇納米材料」,相關研究發表在《科學》雜誌上。
【超輕超強金屬材料】美國加州大學洛杉磯分校研究小組最新研製出一種超高強度,非常輕的金屬材料,他們使用一種新方法分散和穩定納米微粒進入熔化狀態的鎂金屬。
【85後副教授研發出新型鋁離子電池手機充電一小時可用三四天】湖南大學物理學院副教授魯兵安等人的研究成果最近發在《Nature》上。過去鋰電池手機要1小時才能完成的充電量,在該鋁電池上1分鐘即可完成。而鋁電池循環7500次後,容量幾乎無衰減。該成果已在美國獲得多項專利保護。
【透明金屬材料】美國軍方科學家開發了一種透明金屬,它可能會成為新型超堅韌屏幕、顯示器的材料。這個材料由鋁鎂尖晶石中提取出來,比防彈玻璃輕得多卻也堅韌得多。研究人員稱它可用於保護飛機、汽車和航空器的駕駛艙,宇宙飛船和衛星也一樣。
【我國成功研製碳材料超強電池,充電7秒續航35公裡】中科院上海矽酸鹽所研製出一種高性能超級電容器電極材料:氮摻雜有序介孔碳材料。該材料具有極佳的電化學儲能特性,可用作電動車「超強電池」:充電7秒續航35公裡。該新型石墨烯超級電容器體積輕巧,可實現低成本規模生產。
【中國科研人員發明超薄隱身材料超F-35隱身性能】目前,微波吸收劑能夠有效降低飛機的雷達散射截面面積,令人遺憾的是,吸收劑往往很厚,吸收波段相對較窄而無法有效用於戰機組裝。但是,中國科研人員研製的這種新材料的厚度只有7.8mm,幾乎只有所有已知材料的1/10。
【美航天局如何證明火星上有液態水】此處略去N多字
【科研人員首次實現雷射製冷技術】1995年的時候就演示過這種冷卻雷射的機制。20年過去了,研究人員Peter Pauzauskie及其團隊在液體中造就了冷卻雷射,用紅外雷射就能讓水降低20℃。
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